氣液包裹體的主要成分為：

單環(huán)體系：CO2體系、純H2O體系、CH4體系。

二元體系：體系、NaCl-H2O體系、CH4-H2O體系。

三元體系：CO2-CH4-H2O體系、NaCl-H2O-CO2體系。

由上表可知，石英硅礦氣液包裹體含量為2.22684‰，而晶體礦氣液包裹體含量僅為0.14048‰（4級），晶體礦通過簡單的精煉可降至0.03‰以下甚至更低，而硅礦經(jīng)過精加工后仍超過晶體礦的含量。

綜上所述，國外高純石英砂氣液包裹體含量一般在100mg/kg以下，而國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的石英砂氣液包裹體含量普遍很高，甚至達到國外的幾倍，可見氣液包裹體的去除是國際上的一大難題，我國與國外相比還存在一定差距。

1. 去除石英中氣液包裹體的方法

（1）高溫氯化脫氣法

佐藤等人在已有研究成果的基礎上，將高溫氯化、磁選、電選與當時的技術(shù)相結(jié)合，使石英砂中的雜質(zhì)含量大大降低，達到了生產(chǎn)高品位石英料的標準。高溫氯化脫氣法對氣液夾雜物的去除有一定效果，但一些金屬氧化物的氯化機理還很復雜，特別是高溫氯化的起始溫度還是一個難題。美國尤尼明公司主要采用此技術(shù)生產(chǎn)高純石英砂礦石網(wǎng)，尤尼明公司在此技術(shù)上一直處于國際領先地位。

（2）酸堿差腐蝕法

酸堿差別腐蝕法是利用石英晶體與氣液包裹體在酸、堿腐蝕下腐蝕速度不同的特性，去除氣液包裹體。

楊俊等人采用酸堿差別腐蝕法，但只能去除部分，之后酸堿差別腐蝕的強度有所增加，但沒有明顯的降低。張士宣的研究采用了差別腐蝕技術(shù)，可以有效去除石英晶體中的氣液包裹體。但當反應達到一定程度時，部分氣液包裹體不再受到酸堿差別的影響，導致石英晶體中的氣液包裹體無法完全去除。這也說明酸堿差別腐蝕對于氣液包裹體是有效的，但效果也是有限的。

（3）冷爆破法或熱爆破法

冷爆法或熱爆法是將石英晶體加熱到高溫，會使石英晶體與氣液包裹體界面之間產(chǎn)生巨大的壓差，這個巨大的壓差會使石英晶體內(nèi)的氣液包裹體發(fā)生爆裂，從而達到去除石英晶體內(nèi)氣液包裹體的效果。

等一直在研究利用熱爆或冷爆法去除石英晶體中的氣液包裹體，對一些較大的氣液包裹體雜質(zhì)確實有效，但微小的氣液包裹體則很難根除。李慶海等采用熱爆法去除硅粉中的包裹體，研究結(jié)果表明，提高溫度可以打開包裹體，但包裹體體積越小，所需溫度越高。張殿飛以硅石為原料，采用冷爆熱酸浸法，即將硅礦從零下250～350℃突然投入450～600℃的高溫爐中，制備出99.99%的高純石英粉。趙東針對內(nèi)蒙古瑪雅子山石英礦采用1500℃反復熱震，再用HCl、HNO3、HF混合酸洗，能有效去除石英砂中的微小氣液包裹體。

（4）微波輻射法

微波輻射法主要利用了微波能選擇性加熱的特點。微波是一種交變電磁波，一般指頻率為～的電磁波。微波具有選擇性加熱、穿透性強、加熱效率高、熱惰性小等獨特特點。由于SiO2與水的介電常數(shù)差別很大，包裹體中的水分能很快升溫汽化，導致包裹體中產(chǎn)生巨大的壓力，從而使石英晶體破裂，能有效地去除氣液包裹體。利用微波去除石英砂中氣液包裹體的方法，最早由俄羅斯等研究。當他們將一定粒度的石英礦通過高頻電磁波加熱到600℃時，石英砂中的氣液包裹體由9200個迅速降至1000個以下，效果十分顯著。但俄羅斯等只是對實驗和結(jié)果進行了簡單的分析，并沒有進一步探究其機理和原因。 侯慶林、李靜等通過高頻電磁波、混酸浸出的方法，從某地點90～220目的高純石英砂中去除以羥基水分子為主的氣液包裹體，對其機理進行了分析，構(gòu)建了氣液包裹體破裂三維力學模型，自主研發(fā)了大型高頻電磁波設備。

2.問題與建議

目前，我國高純石英砂中的氣液包裹體只能通過紅外光譜法進行定性分析，國內(nèi)尚無定量分析方法和標準。加之國內(nèi)研究大多側(cè)重于優(yōu)化提純工藝，而對提純機理及包裹體中雜質(zhì)元素遷移規(guī)律的研究較少。很多企業(yè)對不同礦山的提純工作并未認真采取一礦一策，導致理論與實踐脫節(jié)。

另外，我國生產(chǎn)的高純石英砂穩(wěn)定性較差，最主要的原因就是我國生產(chǎn)的高純石英砂的檢測技術(shù)與國外存在較大的差距。國外一些公司如尤尼明（）等，在生產(chǎn)高純石英砂時，不僅生產(chǎn)專業(yè)化要求嚴格，而且在生產(chǎn)過程中可以隨時檢測，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品質(zhì)量非常穩(wěn)定。而國內(nèi)一些公司在檢測方面存在困難，檢測成本較高，所以這些公司一般都采用一些低成本的檢測技術(shù)。但是這些低成本的檢測技術(shù)往往不是瞬時的，而且準確度不高，導致生產(chǎn)出來的產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。因此，高純石英砂行業(yè)迫切需要高精度、低成本的檢測技術(shù)。

來源：《侯慶林,肖嘉凱,陳平飛等.石英砂結(jié)構(gòu)性雜質(zhì)去除技術(shù)現(xiàn)狀[J].廣州化工,2021,49(04):20-24》,【粉體技術(shù)網(wǎng)】編輯整理。轉(zhuǎn)載請注明出處！